CN109848975B - 一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，包括躯体和设置在躯体上的肩部关节、大臂部、肘部关节、小臂部、仿生手掌；肘部关节包括肘部固定平台、肘部活动平台、以及连接肘部固定平台与肘部活动平台的三条相同的位置约束支链，肘部固定平台设置在大臂部上，肘部固定平台的中心与肘部活动平台的中心之间的连线为L，三条位置约束支链相对于连线L呈中心对称分布；位置约束支链的一端通过第一转动关节连接至肘部活动平台，位置约束支链的另一端通过第二转动关节连接至肘部固定平台，第一转动关节与第二转动关节相对于连线L呈中心对称分布。本发明能够适用于自动化分拣、搬运等场合，并且具备体积小、质量轻、负载能力大的优点。

Description

一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，机器人在生活和生产中应用越来越广泛，但由于相关技术的有待完善和成熟，离现实大规模、低成本和多领域的应用还有很远的距离。在工业领域的货物分拣、运输，服务领域的搬运、抱人等很多的应用中，均要求机器人具有较大的负载能力。而现有市场中的机械臂负载能力大都较小，或具有较大负载能力的机械臂具有很大的体积外形。因此，现有技术中存在如何在保证机械臂具有较大负载前提下，降低机械臂体积的难题。绳索驱动机器人是通过绳索将动平台（或末端执行器）与静平台连接起来的机器人，它具有工作空间大、负载质量比高和易于模块化的优点，已成为人们研究的热点。

例如中国专利文献201711488564 .4中公开了一种双自由度联动的绳索驱动柔性机械臂关节组，包括：刚性支柱；单向弯曲柔性体，单向弯曲柔性体的侧壁上均匀设置有两列沿轴向分布的互不连通的镂空结构，这两列周向相对的镂空结构相互对称；刚性支柱与单向弯曲柔性体沿轴向交替连接，相邻两个单向弯曲柔性体的弯曲方向垂直，相间两个单向弯曲柔性体的弯曲方向相同；过线结构，刚性支柱的周向外壁上设置有第一过线体，单向弯曲柔性体的周向外壁上设置有第二过线体；联动绳索，联动绳索的一端设置结点，另一端自下而上沿轴线依次穿过第一单向弯曲柔性体、第一刚性支柱、第二单向弯曲柔性体上的过线结构，在第二刚性支柱上转180度向上继续沿轴线穿过第三单向弯曲柔性体上的第二过线体后，固定在最邻近刚性支柱上；连接相邻三节单向弯曲柔性体的联动绳索包括的外侧联动绳索与内侧联动绳索从第二刚性支柱往上，相对柔性机械臂外壁形成对称的八字绕线结构；驱动绳索，驱动绳索的一端从底部自下而上沿轴线依次穿过第一过线体后，被固定在顶部，另一端连接驱动装置。

再例如申请人之前的中国专利申请201810632708.7公开了一种具有张力放大机制的三自由度绳索驱动并联机构，包括：固定平台、活动平台、以及连接固定平台与活动平台的四条主动支链和一条随动支链，其中，随动支链包括支撑连杆、转动关节，支撑连杆的一端固定设置于活动平台上，支撑连杆的另一端通过转动关节连接至固定平台；主动支链包括动滑轮支架、动滑轮、定滑轮支架、定滑轮、绳索和驱动电机，动滑轮、定滑轮一一对应，动滑轮转动设置于动滑轮支架上，定滑轮转动设置于定滑轮支架上，驱动电机设置于固定平台上，绳索的一端相对定滑轮支架或固定平台固定，另一端依次绕过动滑轮、定滑轮，与驱动电机连接。上述技术方案采用特殊的张力放大机制来提高了专利中关节的输出力矩。

综合上述可知，现有技术中依旧存在如何在保证机械臂具有较大负载前提下，降低机械臂体积的难题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其能够适用于自动化分拣、搬运等场合，并且具备体积小、质量轻、负载能力大的优点

为了实现上述目的，本发明提供了一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，包括躯体和设置在躯体上的肩部关节、肘部关节、仿生手掌，其中，肩部关节设置有大臂部，肘部关节设置在大臂部上，肘部关节设置有小臂部，仿生手掌设置在小臂部上，其中：

肩部关节包括肩部固定平台、肩部活动平台、以及连接肩部固定平台与肩部活动平台的四条绳索驱动支链和一条支撑支链，四条绳索驱动支链并联设置；

支撑支链包括铰接支撑座、支撑纵杆、支撑横杆，铰接支撑座设置在肩部固定平台上，支撑纵杆设置在铰接支撑座上并围绕第一方向转动，支撑横杆的一端通过轴承设置在肩部活动平台上并围绕第二方向进行转动，支撑横杆的另一端铰接至支撑纵杆而围绕第三方向进行转动，其中，第一方向、第二方向、第三方向之间均相互垂直；

四条绳索驱动支链环绕于支撑支链的外围，四条绳索驱动支链两两一组，两组绳索驱动支链相对于支撑支链呈中心对称分布，且每组绳索驱动支链中的两条绳索驱动支链之间始终具有夹角，以使肩部活动平台围绕第一方向、第二方向、第三方向同步或异步进行转动；

肘部关节包括肘部固定平台、肘部活动平台、以及连接肘部固定平台与肘部活动平台的三条相同的位置约束支链，肘部固定平台设置在大臂部上，肘部固定平台的中心与肘部活动平台的中心之间的连线为L，三条位置约束支链相对于连线L呈中心对称分布；

其中，位置约束支链的一端通过第一转动关节连接至肘部活动平台，位置约束支链的另一端通过第二转动关节连接至肘部固定平台，第一转动关节与第二转动关节相对于连线L呈中心对称分布。

在本发明的上述技术方案中，肩部过节的运动控制通过四条绳索驱动支链进行完成，其中，四条绳索驱动支链的驱动形式优选采用申请人的在先申请（2018106327087）中的绳索驱动形式。

为了提高位置控制的准确性，本方案中采用支撑支链分别围绕第一方向、第二方向、第三方向的转动方式，实现仿人肩部关节的运动，其中，可以通过先后调整四条绳索驱动支链中的一条绳索驱动支链，以驱动肩部活动平台围绕特定方向进行转动，例如围绕第一方向进行转动一定的角度，此时，由于第一方向、第二方向与第三方向之间是垂直的，第一方向的转动不会造成活动平台围绕第二方向与第三方向的随动现象，其机构特点也不会造成活动平台围绕第二方向与第三方向的进行随动现象的趋势，活动平台的位置不会发生偏移，其输出位置的准确度、精度均有明显的提高。

相应的，肩部活动平台相较于肩部固定平台围绕第一方向、第二方向、第三方向的转动可以是同步的，也可以是异步的。

进一步的，本方案中肘部关节中的位置约束支链采用反平行四边形结构，采用三条位置约束支链实现肘部活动平台相较于肘部固定平台两自由度的运动，其中，肘部活动平台相对于肘部固定平台的运动是大角度的、幅度较大的运动，三条位置约束支链之间的运动是相互配合的、不会发生干涉的、占据空间较小的运动过程。

根据本发明的另一种具体实施方式，位置约束支链包括设置在肘部活动平台的前铰接座、与前铰接座连接的前十字轴、折弯约束杆、设置在肘部固定平台的后铰接座和与后铰接座连接的后十字轴，前铰接座与前十字轴形成第一转动关节，折弯约束杆的前端通过前铰接座连接至肘部活动平台，后铰接座与后十字轴形成第二转动关节，折弯约束杆的后端通过后铰接座连接至肘部固定平台。

进一步的，折弯约束杆在肘部固定平台所在平面的投影为U形，折弯约束杆在垂直于肘部固定平台所在平面的投影为U形，这里的U形指代类似U形的结构，这样设置的好处在于，一方面简化位置约束支链的结构，另一方面避免运动过程中的干涉问题。

根据本发明的另一种具体实施方式，三条位置约束支链中的每条位置约束支链中第一转动关节与第二转动关节之间的连线分别为L1、L2和L3，L1、L2和L3均与连线L相交于的同一临近区域内，其中同一临近区域是指包括了L1与连线L的交点、L2与连线L的交点、以及L3与连线L的交点的位置区域，其中该临近区域所占用空间较小，甚至是L1与连线L的交点、L2与连线L的交点、以及L3与连线L的交点之间相互重合。

例如，三条位置约束支链分别为第一位置约束支链、第二位置约束支链、第三位置约束支链，其中第一位置约束支链中第一转动关节与第二转动关节之间的连线为L1，L1与连线L之间的交点为O1；第二位置约束支链中第一转动关节与第二转动关节之间的连线为L2，L2与连线L之间的交点为O2；第三位置约束支链中第一转动关节与第二转动关节之间的连线为L3，L3与连线L之间的交点为O3；O1、O2、O3之间相互重合或者接近重合，在肘部活动平台的整个运动过程中，O1、O2、O3始终位于同一临近区域内。

根据本发明的另一种具体实施方式，肘部关节为双自由度关节，其进一步包括呈交叉对称设置的两条驱动支链，每一驱动支链包括：两个相同的定滑轮、两个相同的动滑轮、绳索和绳索驱动器，两个相同的定滑轮对称设置在肘部固定平台上，两个相同的动滑轮对称设置在肘部活动平台上，定滑轮与动滑轮一一对应；绳索的一端相对一个动滑轮固定，绳索的另一端依次绕过一个动滑轮、一个定滑轮、绳索驱动器、另一个定滑轮以及另一个动滑轮，并相对另一个动滑轮固定。

根据本发明的另一种具体实施方式，肘部固定平台的中心设置有肘部过线孔。

根据本发明的另一种具体实施方式，肩部固定平台的中心设有肩部过线孔，支撑横杆为中空结构，绳索穿过肘部过线孔后，贯穿支撑横杆，从肩部过线孔穿出。

根据本发明的另一种具体实施方式，支撑纵杆为中空结构，肩部固定平台上位于铰接支撑座的两侧设置有转向滑轮，部分贯穿支撑横杆的绳索经过转向滑轮后，从肩部过线孔穿出。

根据本发明的另一种具体实施方式，还包括用于引导绳索的多个导向器结构，导向器结构包括安装板、设置在安装板上的导向滑轮。

根据本发明的另一种具体实施方式，躯体设置有用于张紧绳索的张紧器结构，张紧器结构包括导向器结构、转动设置在安装板上的支撑杆以及分别连接支撑杆与安装板的弹簧。

本发明中肩部关节中的驱动电机设置在躯体上，肘部关节的驱动电机也设置在躯体上，通过采用导向器结构以及张紧器结构可以将绳索进行转向、并导向至躯体上，不同的绳索之间不会产生干涉，相较于其他例如连杆传动机构、齿轮传动机构具有结构小、占用空间小、质量轻等优点，同时，也具有了较大的承载能力。

本发明中的肘部关节采用反平行四边形机构，其具有较大的弯曲方向和弯曲角度，有利于使用。

本发明的有益之处在于：

1、本发明具有拉力放大机制，通过绳索及滑轮组的结合使用，可以大大增加绳索的拉力，在保证具有较小体积的前提下，提高机械臂的承载能力；其肩部关节具有三个自由度，仿真性强，可以完成较大角度范围的任务；

2、本发明中肩部关节、肘部关节均采用绳索进行运动的控制，可以将机械臂的驱动部分（包括电机、减速器等）后置在躯体上，使得整个机械臂部分的体积小、质量小、惯性小，有利于机器人小型化的设计；

3、本发明中多处采用导向滑轮设计，将绳索集中至机械臂结构的内部，不会造成绳索外漏现象，避免绳索与外部因素接触而造成失效等问题，设备集成度高。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂的整体结构示意图；

图2是图1中，机械臂部分的结构示意图；

图3是图1中肩部关节和大臂部的结构示意图；

图4是图1中肩部关节的结构示意图；

图5是图4的正面视图；

图6是图4的原理示意图；

图7是图4中肩部关节中支撑支链的结构示意图；

图8是图1中肘部关节的结构示意图；

图9是肘部关节的一种状态下机构的示意图，其中，图9（a）是肘部活动平台与肘部固定平台相对平行状态下的状态示意图，图9（b）是单个位置约束支链的运动副分布示意图,图9（c）是整个机构的运动副分布示意图；

图10是肘部关节的另一种状态下机构的示意图，其中，图10（a）是肘部活动平台与肘部固定平台相对倾斜状态下的状态示意图，图10（b）单个位置约束支链的自由度分布示意图，图10（c）是整体的自由度分布示意图；

图11是本发明绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂采用的一种导向器结构的示意图；

图12是本发明绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂采用的一种张紧器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-12所示，本实施例提供了一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，包括躯体1、肩部关节2、大臂部3、肘部关节4、小臂部5和仿生手掌6。其中，肩部关节2设置在躯体1上，肘部关节4通过大臂部3设置在肩部关节2上，仿生手掌6通过小臂部5设置在肘部关节4。

如图3-7所示，肩部关节2为三自由度关节，其包括肩部固定平台21、肩部活动平台22、以及连接肩部固定平台21与肩部活动平台22的四条绳索驱动支链23和一条支撑支链24，四条绳索驱动支链23并联设置。四条绳索驱动支链23环绕于支撑支链24的外围，四条绳索驱动支链23两两一组，两组绳索驱动支链相对于支撑支链24呈中心对称分布，且每组绳索驱动支链中的两条绳索驱动支链23之间始终具有夹角，以实现机构的三自由度。

由于绳索能承受拉力，不能承受压力，即N 条绳索不能完全限制N 自由度，所以绳索驱动的并联结构必须是冗余执行器，同时，为了实现三自由度的转动，至少需要四条绳索进行驱动，本实施例中示出的为采用四条绳索驱动支链23的情况。

绳索驱动支链23包括动滑轮、定滑轮，其中，动滑轮例如通过支架的方式设置在肩部活动平台22上，定滑轮例如通过支架的方式设置在肩部固定平台21上，其中，支架均铰接设置，在肩部活动平台22的运动过程中，支架会发生适应性转动，以使得绕设在定滑轮、动滑轮上的绳索始终以切线或者接近切线的方向环绕在定滑轮或者动滑轮上。

优选的，每条绳索驱动支链23中可以设置多组动滑轮、定滑轮，以实现单条绳索驱动支链23的力放大机制效果，提高肩部关节2的承载能力。

其中，绳索驱动支链23的安装位置优选采用申请人的在先申请（申请号为2018106327087）中的安装形式，其他能够满足的绳索驱动的适应性结构设置亦可。

支撑支链24包括铰接支撑座241、支撑纵杆242、支撑横杆243，其中，铰接支撑座241设置在肩部固定平台21上，本实施例中采用U形支撑座的形式，支撑纵杆242设置在铰接支撑座241上并围绕第一方向转动，第一方向例如图4中示出的X方向；支撑横杆243的一端（上端）通过轴承244设置在肩部活动平台22上，并围绕第二方向进行转动，第二方向例如图4中示出的Z方向；支撑横杆243的另一端（下端）铰接至支撑纵杆242而围绕第三方向进行转动，第三方向例如图4中示出的Y方向。

第一方向、第二方向、第三方向之间均相互垂直。

本实施例的支撑支链24中，支撑纵杆242与支撑横杆243之间形成T形轴的形式，实现支撑支链24的下端（靠近肩部固定平台21的一端）与肩部固定平台21之间的转动连接，并在连接部位形成类似U副的转动连接关系；支撑横杆243靠近肩部活动平台22的一端通过轴承244转动连接至肩部活动平台22。

优选的，在肩部活动平台22上设置有轴承内托和轴承外托，以完成支撑横杆的安装。

在四条绳索驱动支链23的驱动以及支撑支链24的作用下，肩部活动平台22可以完成三个自由度的转动，进而改变肩部活动平台22相对肩部固定平台21的位置。其中，肩部活动平台22围绕第一方向、第二方向、第三方向的转动是同步或者异步的。

如图8-10所示，肘部关节4包括肘部固定平台41、肘部活动平台42以及三条相同的位置约束支链43，位置约束支链43的两端分别通过U副连接至肘部固定平台41和肘部活动平台42。

其中，肘部固定平台41的中心与肘部活动平台42的中心之间的连线为L，三条位置约束支链43相对于连线L呈中心对称分布。

为了便于理解本实施例中肘部关节4的运动机制，对本实施例中的肘部关节4的机构原理进行详细说明如下：

如图8所示，位置约束支链43包括设置在肘部活动平台42的前铰接座421、与前铰接座421连接的前十字轴422、折弯约束杆423、设置在肘部固定平台41的后铰接座424和与后铰接座424连接的后十字轴425，前铰接座421与前十字轴422形成第一转动关节，折弯约束杆423的前端通过前铰接座421连接至肘部活动平台42，后铰接座424与后十字轴425形成第二转动关节，折弯约束杆423的后端通过后铰接座424连接至肘部固定平台41。

为了避免肘部活动平台42相对肘部固定平台41运动过程中的干涉问题，优选的，折弯约束杆423在肘部固定平台41所在平面的投影为U形，折弯约束杆423在垂直于肘部固定平台41所在平面的投影为U形。

肘部关节4在整个运动过程中包括了水平状态和倾斜状态两种情况，其中，水平状态下，肘部活动平台42与肘部固定平台41相对平行，参见图9（b），其示出了单个位置约束支链43的转动副位置，其共存在四个转动副$₁、$₂、$₃、$₄，由螺旋理论可知，单分支存在约束力矩螺旋$^r ₁，以及约束力螺旋$^r ₂。参见图9（c），其示出了整个肘部关节4机构的运动副分析，存在约束力矩螺旋$^r ₁，以及约束力螺旋$^r ₂、$^r ₃、$^r ₄，即约束了1个转动和3个移动。因此，在水平状态下，肘部关节4的自由度为2。

倾斜状态下，肘部活动平台42与肘部固定平台41相对倾斜，参见图10（b），其示出了单个位置约束支链43的转动副位置，存在四个转动副$₁、$₂、$₃、$₄，由螺旋理论可知，单分支存在约束力螺旋$^r ₁、$^r ₂。参见图10（c），其示出了整个肘部关节4机构的运动副分析，存在约束力螺旋$^r ₁、$^r ₂、$^r _3、$^r ₄、$^r ₅、$^r ₆，共面的$^r ₁、$^r ₃、$^r ₅约束了一个转动和两个移动，另外$^r ₂、$^r ₄、$^r ₆约束了一个移动。因此，在倾斜状态下，肘部关节4的自由度也为2。

本实施例中的三条位置约束支链43中的每条位置约束支链43中第一转动关节与第二转动关节之间的连线分别为L1、L2和L3，L1、L2和L3均与连线L相交于的同一临近区域内。

本实施例中的肘部关节4为双自由度关节，其还可以包括呈交叉对称设置的两条驱动支链44，如图每一驱动支链44包括：两个相同的定滑轮、两个相同的动滑轮、绳索和绳索驱动器，两个相同的定滑轮对称设置在肘部固定平台41上，两个相同的动滑轮对称设置在肘部活动平台42上，定滑轮与动滑轮一一对应；绳索的一端相对一个动滑轮固定，绳索的另一端依次绕过一个动滑轮、一个定滑轮、绳索驱动器、另一个定滑轮以及另一个动滑轮，并相对另一个动滑轮固定。

本实施例中的肩部关节2和肘部关节4均采用绳索进行驱动，为了便于绳索的布置，尽量简化结构，本实施例中的大臂部3和小臂部5均采用中空结构，在保证结构强度的前提下，为绳索提供布置空间。

其中，为了进一步简化结构，在肘部固定平台41的中心设置有肘部过线孔411，肘部关节4中的两条驱动支链中的绳索均穿过肘部过线孔411从大臂部3向躯体1端进行传递。

优选的，肩部固定平台21的中心设置有肩部过线孔211，其中支撑横杆243为中空结构，绳索穿过大臂部3后，贯穿支撑横杆243，从肩部过线孔211穿出。

再优选的，为了避免不同驱动支链的绳索相互干涉，支撑纵杆242也可以为中空结构，并在肩部固定平台21上位于铰接支撑座241的两侧设置转向滑轮212，部分贯穿支撑横杆243的绳索经过转向滑轮212后，从肩部过线孔211穿出。

本实施例中多处采用绳索进行驱动，为了避免绳索与刚性结构之间运动过程中的干涉问题，还提供了用于引导绳索的多个导向器结构7，如图11所示，导向器结构7包括安装板71和导向滑轮72，其中，导向滑轮72的个数可以根据不同的位置的导向需求进行适应性增加或者减少，例如设置两个导向滑轮72，再例如设置三个导向滑轮72等。

本实施例中的绳索驱动器8（绞盘）以及电机均设置在躯体1上，进一步降低机械臂本体的重量，减小体积，其中，在躯体1上还设置有用于张紧绳索的张紧器结构9，张紧器结构9包括导向器结构7、转动设置在安装板71上的支撑杆91以及分别连接支撑杆91与安装板71的弹簧92，通过张紧器结构9保证绳索始终处于张紧状态，以更好的完成机械臂的指定任务，例如抱人。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，包括：躯体和设置在躯体上的肩部关节、肘部关节、仿生手掌，其中，所述肩部关节设置有大臂部，所述肘部关节设置在所述大臂部上，所述肘部关节设置有小臂部，所述仿生手掌设置在所述小臂部上，其特征在于：

所述肩部关节包括肩部固定平台、肩部活动平台、以及连接所述肩部固定平台与所述肩部活动平台的四条绳索驱动支链和一条支撑支链，四条所述绳索驱动支链并联设置；

所述支撑支链包括铰接支撑座、支撑纵杆、支撑横杆，所述铰接支撑座设置在所述肩部固定平台上，所述支撑纵杆设置在所述铰接支撑座上并围绕第一方向转动，所述支撑横杆的一端通过轴承设置在所述肩部活动平台上并围绕第二方向进行转动，所述支撑横杆的另一端铰接至所述支撑纵杆而围绕第三方向进行转动，其中，第一方向、第二方向、第三方向之间均相互垂直；

四条所述绳索驱动支链环绕于所述支撑支链的外围，四条所述绳索驱动支链两两一组，两组所述绳索驱动支链相对于所述支撑支链呈中心对称分布，且每组所述绳索驱动支链中的两条所述绳索驱动支链之间始终具有夹角，以使所述肩部活动平台围绕第一方向、第二方向、第三方向同步或异步进行转动；

所述肘部关节包括肘部固定平台、肘部活动平台、以及连接所述肘部固定平台与所述肘部活动平台的三条相同的位置约束支链，所述肘部固定平台设置在所述大臂部上，所述肘部固定平台的中心与所述肘部活动平台的中心之间的连线为L，三条所述位置约束支链相对于连线L呈中心对称分布；

其中，所述位置约束支链的一端通过第一转动关节连接至所述肘部活动平台，所述位置约束支链的另一端通过第二转动关节连接至所述肘部固定平台，所述第一转动关节与所述第二转动关节相对于连线L呈中心对称分布；

其中，所述肘部关节为双自由度关节，其进一步包括呈交叉对称设置的两条驱动支链，每一所述驱动支链包括：两个相同的定滑轮、两个相同的动滑轮、绳索和绳索驱动器，两个相同的所述定滑轮对称设置在所述肘部固定平台上，两个相同的所述动滑轮对称设置在所述肘部活动平台上，所述定滑轮与所述动滑轮一一对应；绳索的一端相对一个所述动滑轮固定，绳索的另一端依次绕过一个所述动滑轮、一个所述定滑轮、绳索驱动器、另一个所述定滑轮以及另一个所述动滑轮，并相对另一个所述动滑轮固定。

2.如权利要求1所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，所述位置约束支链包括设置在所述肘部活动平台的前铰接座、与所述前铰接座连接的前十字轴、折弯约束杆、设置在所述肘部固定平台的后铰接座和与所述后铰接座连接的后十字轴，所述前铰接座与所述前十字轴形成所述第一转动关节，所述折弯约束杆的前端通过所述前铰接座连接至所述肘部活动平台，所述后铰接座与所述后十字轴形成所述第二转动关节，所述折弯约束杆的后端通过所述后铰接座连接至所述肘部固定平台。

3.如权利要求1所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，三条所述位置约束支链中的每条所述位置约束支链中所述第一转动关节与所述第二转动关节之间的连线分别为L1、L2和L3，L1、L2和L3均与连线L相交于的同一临近区域内。

4.如权利要求2所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，所述折弯约束杆在所述肘部固定平台所在平面的投影为U形，所述折弯约束杆在垂直于所述肘部固定平台所在平面的投影为U形。

5.如权利要求1所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，所述肘部固定平台的中心设置有肘部过线孔。

6.如权利要求5所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，所述肩部固定平台的中心设有肩部过线孔，所述支撑横杆为中空结构，绳索穿过所述肘部过线孔后，贯穿所述支撑横杆，从所述肩部过线孔穿出。

7.如权利要求6所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于， 所述支撑纵杆为中空结构，所述肩部固定平台上位于所述铰接支撑座的两侧设置有转向滑轮，部分贯穿所述支撑横杆的绳索经过所述转向滑轮后，从所述肩部过线孔穿出。

8.如权利要求1-7之一所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，还包括用于引导绳索的多个导向器结构，所述导向器结构包括安装板、设置在所述安装板上的导向滑轮。

9.如权利要求8所述的绳索驱动的串并联混合机构大负载机械臂，其特征在于，所述躯体设置有用于张紧绳索的张紧器结构，所述张紧器结构包括所述导向器结构、转动设置在所述安装板上的支撑杆以及分别连接所述支撑杆与所述安装板的弹簧。

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